JP2001519079A

JP2001519079A - 高温発光マイクロキャビティ光源及び方法

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Publication number: JP2001519079A
Application number: JP54212198A
Authority: JP
Inventors: スティーヴンエムジェフ; マイケルエルジョーンズ; ジェフリーエスセイヤー; ブライアンエルオルムステッド; ハーゲンアイラーズ
Original assignee: クウォンタムヴィジョンインコーポレイテッド
Priority date: 1997-03-26
Filing date: 1998-03-24
Publication date: 2001-10-16
Also published as: EP0970508A4; AU745510B2; EP0970508A1; DE69829278T2; CA2284666A1; AU6587098A; EP0970508B1; ATE290719T1; DE69829278D1; KR20010005594A; WO1998043281A1; US5955839A

Abstract

(57)【要約】高温発光マイクロキャビティ光源（３０）は、加熱したときに自然光放射を行える高温発光活性領域（１３）を有する。高温発光マイクロキャビティ光源（３０）は、前記活性領域（１３）からの自然光放射を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】高温発光マイクロキャビティ光源及び方法クロス・リファレンス１９９５年１１月２１日発行の、共鳴マイクロキャビティディスプレイ(RESON ANT MICROCAVITY DISPLAY)という名称の、米国特許第５，４６９，０１８号、及び１９９６年１月１８日出願の、共鳴マイクロキャビティディスプレイ(RESONAN T MICROCAVITY DISPLAY)という名称の、米国特許出願第０８／５８１，６２２号へのクロス・リファレンスがなされており、それらの両方は、ここに参考文献として組込まれる。発明の分野本発明は、マイクロキャビティ光源及びそのための方法に関する。発明の背景高温発光(incandescence)は、高温体による放射(radiation)の自然放射(spont aneous emission)である。理想化された”黒体”からの放射は、周知であり、また多くの物理学のテキストに記載されている。出力は、ピークが、λ＝２．８９８×１０⁶／Ｔ（ｎｍ／Ｋ）（図１参照）で与えられる波長で見出される、広い放射からなる。波長の関数(function)として、その放射は、ピークの長波長側に発生する放射の約７５％が非対称的である。更に、放射は、特に長波長側で非常に広い。このため、黒体は、効率的に狭帯域の光を生成するために、大きい費用をかけて、がっちりとフィルタにかけなくてはならない。これの明確な例が、可視光を生成している黒体の非効率性である。もし、黒体の出力を、測光単位で表現すると、２６００°Ｋの温度が、１０ｌｍ／Ｗの発光効率(luminous efficacy)を得るために必要であり、また３５００°Ｋより高い温度が、４０ｌｍ／Ｗの発光効率を得るために必要である。比較すると、緑色光の理想的な狭帯域ソースは、６８３ｌｍ／Ｗもの高い発光効率を有するであろうし、また白色光の理想的なソースは、３００ｌｍ／Ｗより大きい発光効率を有することができるであろう。黒体に対する最大の発光効率は、６６２５°Ｋで発生する、９５ｌｍ／Ｗである。３０００°Ｋを超える温度で働くことができる固体物質はほとんどないので、可視高温発光の効率的なソースを探すことは、主に、できる限り高い温度で働くことができる物質を探すことであった。実在の物質の放射は、スペクトルの放射の発散度(radiant emittance)を、同じ温度の黒体のそれの部分(fraction)として表現する、スペクトルの放射率(spe ctral emissivity)により特徴づけることができる。もし、放射率が波長に依存していなかったら、放射は、同じ温度の黒体と同じ波長依存を有するであろう。例として、ほとんどの可視光高温発光のソースの主要な構成物質であるタングステンは、比較できる黒体より、それの可視光放射の部分がより大きい。しかしながら、それの融点では、タングステンの発光効率は、５３ｌｍ／Ｗに過ぎず、実用的な作動温度では、それは、１５〜３０ｌｍ／Ｗの範囲の発光効率を有する。不要な放射を除去する方法が見つかったなら、明らかに、多くの用途のための高温発光ランプの効率の大きい改善が達成できるであろう。例えば、ここに参考文献として組込まれている、Journal of the Optical Society of America，Vol ．52，395ページにおいて、B．Hisdalは、６００ｎｍより短い波長に対する通常の放射率及び６００ｎｍより大きい波長に対するゼロの放射率を有するタングステンフィラメントは、３０００°Ｋで働かせたとき、４０７ｌｍ／Ｗの効率を示すであろうということを計算した。可視光ランプに対して、不要な赤外放射を減少させるための、今までに開発された最も成功した方法は、高温発光ソースを選択的熱反射器(selective thermal reflector)で取り囲むことからなる。この反射器は、赤外放射を再吸収(reabso rption)のためにフィラメント上に反射して逆戻りさせる一方、可視光放射を通過させる。これは、反射器を持たない同様のランプより、約３分の１効率的である、ゼネラルエレクトリックＩＲＰＡＲ(赤外パラボラアルミニウム反射器、Inf ra-Red Parabolic Aluminum Reflector)ランプ（ここに参考文献として組込まれている、Photonics Spectra，40ページ，1992年１月を参照）の作動原理である。不都合なことに、この技術の実用的な利用は、正確にソース上に揃えられている、フィラメントの像の形成に依存する。効率利得(efficiency gain) を制限する他の要因は、タングステンフィラメントの低い吸収(３０％〜４０％) 、並びに透明性、反射性及び熱反射器のカットオフへの実用的な制限である。高温発光のソースは、通常ほとんど等方性である、高度に発散する放射によっても特徴づけられる。より低い発散が望まれるところでの利用のためには、妨害物(stop)、集めるもの(collector)及び凝縮光学(condensing optics)が必要である。この光学システムの費用は、光を生成するランプの費用を超えることが頻繁である。多くの場合、効率は、光学システムの大きさに合わせるために、犠牲にされることになる。自然放射を制御するために使用される光学マイクロキャビティが存在し、またそれは、すべてがここに参考文献として組込まれている、Physics and Device A pplications of Optical Microcavities，H．Yokoyama，256 Science 66(1992) 、Cavity Quantum Electrodynamics，E.A．Hinds，Advances in Atomic，Molecu lar，and Optical Physics，eds．D．Bates and B．Bederson，Vol．28，237〜2 89ページ(1991)、及びJacobsen外の米国特許第5,469,018号、及び米国特許出願第08/581,632号に記載されている。これらの光学マイクロキャビティは、減衰率 (decay rate)、それらの内部に位置するルミネセンス中心(luminescence center )の方向特性及び周波数特性を変化させる性能を有する。これらの現象の研究は、キャビティＱＥＤ(quantum electrodynamics)と呼ばれる。物理的に、これらのマイクロキャビティは、放射される光の１波長より小さいところから、１０波長までの範囲の寸法を有する。半導体活性層を有するマイクロキャビティが、半導体レーザ及び発光ダイオード（ＬＥＤ）として開発されており、また蛍光体活性層(phosphor active layer)を有するマイクロキャビティが、ディスプレイ及び照明の用途のために開発されている。これらのデバイスのすべてで、効率は、光を発生させる半導体材料又は蛍光体の固有の低い効率により制限される。物理的なマイクロキャビティ内部に含まれる、高温発光ソースが形成された。これらは、すべてがここに参考文献として組込まれている、Muller外(5,285,131 )、Daehler(4,724,356)、及びBloomberg外(5,500,569)の米国特許に記載されている。しかし、これらの物理的キャビティは、光学キャビティとして意図されておらず、組込まれた高温発光ソースの自然放射の改変を示していない。発明の概要従って、本発明の目的は、選択された単一の又は複数の範囲の波長のみを放射する高温発光光源を提供し、そのため効率の悪い受動的フィルタ(passive filte r)を使用する必要がないようにすることである。これらの波長は、赤外光、可視光又は紫外光でよい。本発明の更なる目的は、選択された単一の又は複数の方向にのみ光を放射する高温発光光源を提供し、そのため高価で効率の悪い受動的光学素子(passive opt ical element)を使用する必要がないようにすることである。本発明の他の目的は、偏光(polarized light)を放射する高温発光光源を提供し、そのため効率の悪い受動的光学偏光子(passive optical polarizer)を使用する必要がないようにすることである。本発明の更に他の目的は、望ましい放射を高めることを通じて改善された効率の高温発光光源を提供することである。本発明のまた他の目的は、望まない放射を抑制することを通じて改善された効率の高温発光光源を提供することである。本発明の目的は、望まない放射の再生利用(reclamation)又は再吸収(reabsorp tion)を通じて改善された効率の高温発光光源を提供することでもある。本発明の更なる目的は、半導体又は蛍光体ベースのマイクロキャビティ光源より大きい効率のマイクロキャビティ光源を提供することである。このために、主題の発明である、高温発光マイクロキャビティ光源(Incandesc ent Microcavity Lightsource，IML)は、光学マイクロキャビティの部分である、少なくとも１つの高温発光領域又はフィラメントを使用する光源である。マイクロキャビティは、マイクロエレクトロニクスの標準的な工程を使用して透明又は不透明な基板上に形成できる。フィラメントは、完全に光学キャビティ内部にあってもよく、又はフィラメントの表面が、光学キャビティの境界の１つを形成してもよい。フィラメントは、熱せられたとき、赤外、可視又は紫外光を放射できる。フィラメントは、熱伝導を制限するためにつり下げることができ、またキャビティは、性能を高めるため、真空にしたり、又は管理されたガス体を形成するためのガスで充填したりことができる。光学マイクロキャビティを画定する、反射する表面又は構造が、フィラメントの近傍に形成される。これらの反射器は、キャビティＱＥＤ理論により記述された機構を通じて、望まない方向、波長又は偏光の自然放射を、基本的に抑制する。この機能を実行する反射器は、個々の双極の放射(dipolar emission)が、破壊的な干渉を被るように、放射している表面に十分近くかつ適切な距離に位置していなければならない。これらの同じ、又は他の反射器は、望まない放射からのエネルギーを、再吸収のためフィラメントに戻すことができる。これらの反射器のいずれも、マイクロキャビティの物理的境界を形成できる。出力を生成するために、これら又は他の反射器は、キャビティＱＥＤ理論により記述された機構を通じて、望ましい方向、波長及び偏光の、自然放射を強めることができる。この機能を実行する反射器は、個々の双極の放射が、建設的な干渉を受けるように、放射している表面に十分近くかつ適切な距離に位置していなければならない。更に、望ましい放射に対して透明な表面又は開口部を形成することができる。これらのいずれも、マイクロキャビティの物理的境界を形成できる。本発明の他の目的及び利点は、好適な実施形態の以下の詳細な説明から、それを添付の図面に照らして読むと、当業者に明らかになるであろう。図面の簡単な説明図１は、理想化された”黒体”からの放射のグラフを表現する。図２ａは、本発明の高温発光マイクロキャビティの実施形態を表現する。図２ｂは、線２ｂ−２ｂに沿った、図２ａの実施形態を表現する。好適な実施形態の詳細な説明ここに記載された実施形態は、方向性（この方向を上方（upward）ということにする）のある近赤外（１〜２μｍ）放射の、電気的に加熱された高温発光ソースに言及する。このソースは、全ての方向に対する遠赤外放射の抑制及び再吸収、及び望まない方向への近赤外放射の再吸収を示す。好適には、ドープされたポリシリコンフィラメント１０を使用すべきである。フィラメント１０は、他には、タングステン、及びタンタル、プラチナ、パラジウム、モリブデン、ジルコニウム、チタン、ニッケル、及びクロムのような他の金属、又はこれらの金属の炭化物、窒化物、ホウ化物、ケイ化物、又は酸化物から成ることができる。フィラメントは、好適には、約１５００〜１６００°Ｋの温度で働く。マイクロキャビティがないときは、フィラメントは、スペクトル的に、２μｍの近くにピークを有する黒体の曲線に似ている放射を発生するであろう。マイクロキャビティがないときは、フィラメントのそれぞれの表面を出る放射の角度の分布は、表面に平行な放射に対する増加した再吸収のため、ランベルトの(lambertian)ソース(コサインシータ依存)に近づく。マイクロキャビティがないときは、放射されるエネルギーの１０％未満の小さい部分だけが、上方の方向（図２ａ、２ｂ中の矢印２０）に放射される１〜２μｍの範囲の波長に対応する。他の方向からの放射を上方の方向２０に反射させるためにミラーを使用することができるが、ソースの広がり中に対応する増加が生じるであろう。図２ａ、２ｂに関して、高温発光マイクロキャビティランプ３０を形成する層状構造が示される。シリコン基板１が示される。高反射率の銀の層２が、基板上に形成され、また次に薄い（約１００ｎｍ又はそれ未満の）保護コーティング３が、銀の層２の上に形成される。この構造を、下部ミラー(lower mirror)２１と呼ぶ。上部ウィンドウ／ミラー２３だけでなく下部ミラー２１も、米国特許第5, 469,018号に教唆されるように、異なる屈折率を有する物質の複数の層により形成することができる。保護層３は、硝酸によるエッチングへの抵抗を示す窒化シリコンのような物質で形成される。窒化シリコンは、紫外から遠赤外の範囲の８ μｍまでの波長に対して、ほぼ透明である。他の適切な保護物質も使用できる。真空の(evacuated)キャビティが、符号１２として示されている。他には、キャビティは、望ましいガス又はガスの混合を有する、管理されたガス体を含むことができよう。このキャビティ１２は、保護層３上に、約０．７ミクロンの厚さのリンケイ酸塩ガラス(phosphosilicate glass，PSG)のような犠牲層（図示せず）を最初に堆積させることにより形成される。この犠牲層は、示すように、キャビティ１２の横断する端を画定する。この上に、薄い（約１００ｎｍ又はそれ未満の）保護のシリコン窒化物層８及び９を含むフィラメント構造１３、及びドープされたポリシリコンフィラメント１０が成長する。フィラメント構造１３は、フォトリソグラフィ、プラズマエッチング、及びイオン注入(ion implantation) を含む標準の技術を使用して成長されることができる。ホウ素、リン又は他のドーパントを使用できる。横断の寸法（横断の方向２２）では幅が狭く、また垂直の寸法（上方の方向２０）では薄い、長いフィラメント１０が形成される。フィラメント１０は、熱伝導を制限するために十分に長いが、加熱したときに、撓んで下部ミラー２１に接触することを制限するために十分に短い必要がある。もし過度の撓みが示されたら、追加の支持構造（図示せず）を、フィラメント構造１３の下に、下部ミラー２１の銀の層２につけられる保護層３にパターンをつくることにより、形成することができる。もし過度の熱伝導が起きたら、フィラメント１０を、小さい断面の支持体を含ませることにより、長くすることができる。１０〜２００μｍの長さ及び１〜１０μｍの幅の範囲のフィラメントが適している。固有の再吸収のため、フィラメントの下部表面１４を出る光は、等方性ではなく、この表面に垂直な方向の放射に向かって重みを増すであろう。この好適な方向性は、フィラメント１０の比較的大きい横断の寸法（横断の方向２２）と共に、フィラメント１０により、下部ミラー２１（銀の層２）からの反射後の、この光の多くを再吸収するようにする。この下部フィラメント表面１４に垂直な方向のこれらの優勢な放射は、主に、フィラメント１０の平面に平行なダイポールの結果であろう。遠赤外の波長に対して、この下部ミラー２１（銀の層２）は、含まれるダイポールに、約４分の１波長より近いところにある。Hindsの上述の組込まれた記事、及びキャビティＱＥＤについての他の文献に記述されているように、このミラー２１の位置により、これらのダイポールによる遠赤外放射は基本的に抑制されるであろう。この効果が起きるためには、ミラー２１は、破壊的な干渉を生じることができるように、適切なコヒーレンスの長さの中になければならない。全体的に、下部ミラー２１の適切な設置は、フィラメントの下部表面１４からの放射の比率の減少及び放射が残っているものの十分な再吸収に帰着するであろう。上部又は前部の表面１５からの相対的な放射の対応する増加が起こるであろう。第２のＰＳＧの犠牲層が、第１の犠牲層（図示せず）の上にあり、またキャビティ１２を完全に画定するため、フィラメント構造１３を包んでいる。この層の厚さは、約０．７μｍにできる。産出物、すなわちインジウム−スズ酸化物(indium-tin oxide，ITO)、ＳｎでドープされたＩｎ₂Ｏ₃のより厚い層２５が後に続く保護物質の、約２００ｎｍの薄い層２４から構成される上部ウィンドウ／ミラー２３が、この第２の犠牲層（図示せず）の上に成長する。保護層２４は、硝酸によるエッチングに抵抗を示すシリコン窒化物のような材料で形成すべきである。インジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）のより厚い層２５は、ＣＶＤ(chemical vapor deposition)を含む種々の技術を使用して成長させることができる。このＩＴＯ層２５は、もしチャンバ１２が真空なら、大気圧を支持するために十分厚くなければならない。構造の形状が正確なら、２〜３μｍの厚さが適当であろう。エッチングされたチャネル７及び電気的接続のためのチャネルは、この層の中にパターン化されなくてはならない。ＩＴＯの成長の特性及び技術の論評は、ここに参考文献として組込まれている、Evaporated Sn-doped In₂O₃films:Basic Optical Properties and Applicat ions to Energy-Efficient Windows，I．Hamberg and C.G．Grangvist，Journal of Applied Physics，Vol．60，No.11，R123〜R159ページ、1986年12月１日に見ることができる。シリコン窒化物は、紫外から遠赤外の８μｍまでの波長に対してほぼ透明である。この実施形態では、約４μｍより長い波長に対して８０％より大きい反射率、及び約２μｍより短い波長に対して８０％より大きい透過を生じさせるように、ＩＴＯを適切にドープすべきである。固有の再吸収のために、フィラメント１０の上部表面１５を出る光は、上方（方向２０）の方向の放射に向かって重みを増すであろう。この好適な方向性は、フィラメント１０の比較的大きい横断の寸法（方向２２）と共に、フィラメント１０により、上部ウィンドウ／ミラー２３からの反射後の、遠赤外放射の多くを再吸収するようにする。遠赤外の波長に対して、この上部ウィンドウ／ミラー２３は、含まれるダイポールに、約４分の１波長より近いところにある。これにより、これらのダイポールによる遠赤外放射は、基本的に抑制されるようになる。この効果が起こるためには、ミラー２３は、破壊的な干渉が生じることができるように、適切なコヒーレンスの長さの中になければならない。望ましい放射波長である１〜２μｍに関して、上部ウィンドウ／ミラー２３はほぼ透明であり、これにより、これの放射がランプのウィンドウ／ミラー２３を通して上方に通過できる。全体的に、上部ウィンドウ／ミラー２３は、フィラメント１０の上部表面からの遠赤外放射の比率の減少及び遠赤外放射が残っているものの十分な再吸収に帰着するであろう。上部又は前部の表面１５からの相対的な放射の対応する増加が起こるであろう。上部表面１５からの部分的な近赤外放射の対応する増加が起きるであろう。フィラメント１０の垂直の寸法（方向２０）は、他の寸法より十分小さいので、全放射の小さい部分だけが、フィラメントの側面から出るであろう。フィラメント１０の側面２６からの放射は、ある程度、ミラー２１、２３により反射され、またフィラメント１０により再吸収されるであろう。上部表面１５からの部分的な放射の対応する増加が、起きるであろう。全体的に、下部及び上部のミラー２１、２３の適切な設置は、フィラメント１０の上部表面１５からの近赤外光の部分的な放射の相対的な増加に帰着するであろう。ひとたび、上部ウィンドウ／ミラー２３が形成されると、ＰＳＧの犠牲層が、硝酸によるエッチングで除去される。硝酸エッチングに続いて、ランプは、真空システム中に置かれ、また真空又は１又はそれより多いガスを含む管理されたガス体が導き入れられる。エッチングされたチャネル７は、先に使用した保護物質のような、適切な保護物質５で密封される。最後に、金属パッド１１が、フィラメントへの電気的接続（図２ｂ）を与えるために成長させられる。真空の使用により、キャビティ１２の壁への熱伝導が制限される。しかし、もし必要なら、壁を冷却するために、ヒートシンク（図示せず）をランプ３０に取り付けることができる。他の実施形態では、基板１を、多分金属のような他の不透明な基板物質、又はアルミナ、サファイア、水晶又はガラスのような透明な物質から構成することができる。ミラー又はウィンドウ２１、２３として使用される物質を、金属、透明な誘電体、又はある波長では十分に反射しかつ他の波長では十分に透明なインジウム− スズ酸化物のような物質から構成することができる。更に、金属、ＩＴＯのような物質、及び誘電体の組合わせから構成される複数層の積重ねが使用できる。これらの層は、ミラーを形成して関連するすべての波長で反射することができ、出力ウィンドウを形成してある又は全ての波長で透明になることができる。より短い波長を通過させるため、適切な大きさの穴を有する反射する物質から構成されるミラー／ウィンドウの組合わせも使用できる。必要なら、これらのミラー及びウィンドウを後のエッチング段階から保護する適切な層を形成することができる。他の実施形態では、ミラー２１、２３とフィラメント１０との間の距離は、遠赤外以外の望まない波長を抑制するために選択できる。しかし、表面プラズモンの生成及びこれらのミラーへの直接的なエネルギー移動の難しさが、特定の場合（上述のE.A．Hindsを参照）に起こることがある。波長の４分の１より小さい及び一般に波長の１０分の１より小さい距離が、ランプ３０からの放射エネルギーの損失を伴う、そのようなミラーへの伝導エネルギー移動を引き起こすことがある。これらの場合は、表面の形状と一緒に関連する、物質及び距離は、適当に調節される。他の実施形態では、ミラー２１、２３の１つ又は両方と、フィラメント１０との間の距離は、建設的な干渉を通じて、望ましい放射を強化するように選択できる。例を通して、実施形態は、１又はそれより多い空間をあけた上部ウィンドウ／ミラー及び１又はそれより多い下部ウィンドウ／ミラーを持つことができる。これらのミラーは、特定の放射を強化及び／又は抑制するために、フィラメントに関して位置させることができる。電界の波腹(antinode)がフィラメントの表面に発生するようなミラーの設置が放射を強化でき、一方電界の波節(node)がフィラメントの表面に発生するようなミラーの設置が放射を抑制できる。他の実施形態では、出力ウィンドウ／ミラー２３は、近赤外以外の波長を通過するように選択できる。任意の単一又は複数の方向からの放射を許すウィンドウを形成することができる。部分的に又は十分に偏光になった出力を結果として生じる、複屈折を示すウィンドウを形成することができる。異なる偏光及び／又は波長の異なる方向への放射を許すウィンドウを形成することができる。更に他の実施形態では、フィラメント１０は、高温で溶解しにくい物質で構成することができる。高温発光ランプ３０に適した高温で溶解しにくい物質は、文献中で周知である。適した物質の表が、ここに参考文献として組込まれている、 The Chemistry of Artificial Lighting Devices，R.C．Ropp（Elsevier，Amste rdam，1993)の中にある。必要なら、フィラメントを後のエッチング段階から保護するために適切な層を形成することができる。硝酸以外のエッチング用腐食液と使用するため、ＰＳＧ以外の物質の犠牲層を形成することができる。他の実施形態では、ひとたびキャビティを密封すれば真空の維持を助けるため、電気的に加熱されるゲッター物質をキャビティに追加することができる。ゲッターの使用は、真空科学では周知である。他の実施形態では、出力ウィンドウは、空気又は他の周囲の媒体中で働くフィラメントを有する開いた上部表面から単に構成することができる。産業上利用性上記より、現在存在するものより効率的でかつ特定のニーズに対して具体的に意図された高温発光光源を形成できることが明白である。本発明の他の特徴、態様及び目的を、図面及び請求項の検討から得ることができる。本発明の他の実施形態を発展させることができ、及びそれは本発明及び請求項の精神及び範囲の中に含まれることが理解される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ジョーンズマイケルエルアメリカ合衆国カリフォルニア州ディヴィスインカプレイス 233 (72)発明者セイヤージェフリーエスアメリカ合衆国カリフォルニア州 94041 マウンテンヴィューサウスウィスマンロード 188 ビルディングエイ (72)発明者オルムステッドブライアンエルアメリカ合衆国カリフォルニア州 94025 メンロパークウィローロード 161 (72)発明者アイラーズハーゲンアメリカ合衆国カリフォルニア州 94301 パロアルトウェーヴァーリーストリート 1821

Claims

【特許請求の範囲】 1．高温発光活性領域を有するキャビティと、加熱したとき自然光放射を持つことができる前記高温発光活性領域と、前記活性領域からの自然光放射を制御することができるデバイスとを有することを特徴とする前記デバイス。 2．前記自然放射の制御が、特定の放射の比率を減少させることにより達成されることを特徴とする請求項１に記載のデバイス。 3．前記自然放射の制御が、特定の放射の比率を増加させることにより達成されることを特徴とする請求項１に記載のデバイス。 4．前記自然放射の制御が、特定の放射の再吸収を引き起こすことにより達成されることを特徴とする請求項１に記載のデバイス。 5．前記活性領域からの前記自然光放射を制御することができる少なくとも１つのミラーを含む請求項１に記載のデバイス。 6．下部ミラー及び上部ウィンドウ／ミラーにより画定されている前記キャビティを有し、前記下部ミラーが光を前記キャビティ中に逆戻りに反射し、前記上部ウィンドウ／ミラーがいくらかの光を前記キャビティ中に逆戻りに反射し、かついくらかの光を前記キャビティの外の方に通過させることを特徴とする請求項１に記載のデバイス。 7．前記高温発光領域が高温発光フィラメントを含む請求項１に記載のデバイス。 8．前記フィラメントが、ポリシリコンフィラメントを含むことを特徴とする請求項７に記載のデバイス。 9．前記フィラメントが、タングステン、タンタル、プラチナ、パラジウム、モリブデン、ジルコニウム、チタン、ニッケル、及びクロム、又はこれらの金属の炭化物、窒化物、ホウ化物、ケイ化物、又は酸化物から成るグループから選択されることを特徴とする請求項７に記載のデバイス。 10．高温発光活性領域を持つ共鳴マイクロキャビティと、高温発光光のソースを持つ前記活性領域とを有することを特徴とするデバイス。 11．前記マイクロキャビティが、（１）光放射の比率を増加させること；（２）光放射の比率を減少させること；及び（３）前記活性領域中の前記高温発光光源からの特定の光放射の前記再吸収を引き起こすことの少なくとも１つを行うことができることを特徴とする請求項１０に記載のデバイス。 12．前記共鳴マイクロキャビティが、前記活性領域からの前記自然光放射を制御することができる少なくとも１つのミラーを有することを特徴とする請求項１０に記載のデバイス。 13．前記マイクロキャビティが、下部ミラー及び上部ウィンドウ／ミラーにより画定され、前記下部ミラーが、光を前記マイクロキャビティ中に逆戻りに反射し、及び前記上部ウィンドウ／ミラーがいくらかの光を前記マイクロキャビティ中に逆戻りに反射し、かついくらかの光を前記マイクロキャビティの外の方に通過させることを特徴とする請求項１０に記載のデバイス。 14．前記高温発光光源が、赤外領域、可視領域、及び紫外領域の内の少なくとも１つの中の波長を放射することを特徴とする請求項１０に記載のデバイス。 15．前記高温発光活性領域が、赤外領域、可視領域、及び紫外領域の内の少なくとも１つの中の波長を放射できることを特徴とする請求項１に記載のデバイス。 16．前記マイクロキャビティが、前記マイクロキャビティからのエネルギーの強化、抑制、及び再吸収の内の少なくとも１つを通じて、高温発光光放射の効率を改善できることを特徴とする請求項１０に記載のデバイス。 17．前記マイクロキャビティが、光学マイクロキャビティであることを特徴とする請求項１０に記載のデバイス。 18．前記高温発光活性領域が、高温発光フィラメントを含むことを特徴とする請求項１０に記載のデバイス。 19．前記フィラメントが、（１）前記マイクロキャビティ中につり下げられていること、及び（２）前記マイクロキャビティの境界を形成することの内の少なくとも１つができることを特徴とする請求項１８に記載のデバイス。 20．高温発光光の前記ソースが、電気的に加熱されたフィラメントにより生成されることを特徴とする請求項１０に記載のデバイス。 21．前記マイクロキャビティが、定在波の波節及び波腹の内の少なくとも１つが発生するように、前記高温発光活性領域に関して位置させられていることを特徴とする請求項１０に記載のデバイス。 22．高温発光光源の出力を強化する方法において、自然光放射をもつことができる高温発光光源を提供するステップと、前記高温発光光源からの自然光放射を制御するステップとを有することを特徴とする方法。 23．共鳴マイクロキャビティ中に前記高温発光光源を提供するステップを含む請求項２２に記載の方法。 24．前記制御するステップが、（１）特定の放射の比率を減少させること、（２）特定の放射の比率を増加させること、（３）特定の放射の再吸収を引き起こすことの内の少なくとも１つにより、自然光放射を制御するステップを含むことを特徴とする請求項２２に記載の方法。 25．前記マイクロキャビティが、（１）真空であるか、又は（２）管理されたガス体を生成するため１又はそれより多いガスで充填されるかの内の１つであることを特徴とする請求項１０に記載の方法。 26．前記自然放射の制御が、そのような放射の方向を制御することにより達成されることを特徴とする請求項１に記載のデバイス。 27．前記自然放射の制御が、そのような放射の波長を制御することにより達成されることを特徴とする請求項１に記載のデバイス。 28．前記自然放射の制御が、放射の偏光を制御することにより達成されることを特徴とする請求項１に記載のデバイス。 29．前記マイクロキャビティが、前記高温発光活性領域からのいくらかの放射を通過することができ、かつ前記高温発光活性領域からのいくらかの放射を反射することができるミラーを有することを特徴とする請求項１０に記載のデバイス。 30．前記マイクロキャビティが、前記高温発光活性領域からの放射を通過することができるウィンドウを含むことを特徴とする請求項１０に記載のデバイス。 31．前記高温発光フィラメントが、高温で溶解しにくい物質で構成されることを特徴とする請求項７に記載のデバイス。 32．前記キャビティが、複数寸法のキャビティであることを特徴とする請求項１に記載のデバイス。